- 正弦式电流的峰值和有效值、平均值
- 共126题
5.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,原线圈两端输入的正弦交流电压,已知原线圈电压始终保持不变,副线圈所接的两个灯泡型号完全相同,额定电压为44V,导线电阻不计,则,
正确答案
解析
电压表的示数指的是有效值,据变压器电压与匝数的关系得U2=44V,选项A错误;据
(V)得变压器原、副线圈电压的频率均为50Hz,选项B错误;开关闭合后,副线圈电压不变,所以灯泡L1的亮度不变,C正确。D错误,故选C.
考查方向
解题思路
利用理想变压器的电压规律得到副线圈的电压,根据功率的知识求解。
A由匝数比等于端电压比可得电压表示数为44V.
B由交流电的知识有Hz.
C开关是否闭合副线圈的端电压都不变,由原副线圈的匝数比和原线圈的端电压决定。
易错点
电压的决定关系,与恒定电流中的动态分析有不同之处
知识点
16.如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为1100,次级线圈的匝数为55,初级线圈两端a、b接正弦交流电源,在原线圈前串接一个电阻R0=121的保险丝,电压表V的示数为220V,如果负载电阻R=5.5
,各电表均为理想电表,则
正确答案
解析
AB、由电压与匝数成正比,,则:
,则
,故AB错误;
C、由,可得
,有:
,故C正确;
D、负载功率为,故 D错误,故选:C
考查方向
解题思路
由匝数之比可求得副线圈的电压,由欧姆定律求得电流表的示数.由焦耳定律求得功率。
易错点
电流表的示数是有效值,保险丝实际消耗的功率也要用电流的有效值运算。
知识点
5.如图甲所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一匝数为n,面积为S,总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO’做角速度为ω的匀速转动,矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路,回路中接有一理想交流电流表。图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象,下列说法中正确的是
正确答案
解析
A、由图可知,tl和t3这两时刻的磁通量大小为BS,方向相反;故穿过线圈磁通量的变化量为2BS;故A错误;
B、从t3到t4这段时间磁通量的变化为BS,则平均电动势=
;因此通过电阻R的电荷量为q=
=
;故B错误;
C、t3时刻电动势E=NBSω;则由法拉第电磁感应定律可知:E=;则穿过线圈的磁通量变化率为BSω;故C错误;
D、电流表的示数为有效值,则有:I==
;故D正确;
考查方向
解题思路
明确交流电的产生过程,能由法拉第电磁感应定律分析平均电动势,再由欧姆定律求出平均电流,由Q=It可求出电荷量
由图得出交流电的最大值,再由有效值与最大值的关系即可求出电流的有效值;
易错点
交流电的表达都是指有效值。而求电量时用平均感应电动势
知识点
2.图(甲)是线圈P绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交变电压 的图象,把该电压加在如图(乙)所示的理想变压器的A、B端,已知电压表的示数为4.0V,图中的电压表和电流表均为理想电表,R=2Ω,其它电阻不计。下列说法中正确的是()
正确答案
解析
由图像可知,输入电压的有效值为10V,根据变压器原副线圈电压关系之比等于原副线圈匝数之比可知n1:n2=5:2;而电流之比等于匝数反比,副线圈电流为2A,所以原线圈电流为0.8A,A对D错;甲图中结合磁通量变化快慢等于电动势可知,电压最大时,磁通量变化最快,因此在t=0.2s、0.4s时,电压最小;此时是磁通量的变化率最小,此时穿过线圈的磁通量最大,所以B错误;可知,转速为150r/min,C错。
考查方向
解题思路
电表读数为交流电有效值,不能与瞬时值混淆,输出功率也是用有效值计算P=U2I2.电流表读数可根据公式电流与匝数成反比求得.
易错点
考查变压器原理;要注意明确:电表读数为交流电有效值,正弦交流电有效值等于最大值的,输出功率用有效值计算
知识点
4.电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
A、从图中可知:T=0.02s,ω==314rad/s,故A错误;
B、其他条件不变,如果线圈转速提高一倍,角速度ω变为原来的两倍.则由动势最大值为Em=NBSω得知,交流电动势的最大值变为原来的两倍,电压的有效值为原来的倍,根据欧姆定律可知电流发生改变.故B错误.
C、该交流电压的最大值为200V,所以有效值为,则电热丝两端的电压为
,故C错误;
D、根据得:
,故D正确.
故选D
考查方向
解题思路
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势最大值为Em=NBSω,由此式分析使线圈的转速变为原来两倍时,电动势的变化情况,进而根据欧姆定律求出电流变化情况.由图读出电动势的最大值.读出周期,求出有效值,根据功率的公式求出电热丝的发热功率.
易错点
本题是交变电流的感应电动势图象,可以根据解析式理解图象的物理意义.
知识点
4.电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
A、从图中可知:T=0.02s,ω==314rad/s,故A错误;
B、其他条件不变,如果线圈转速提高一倍,角速度ω变为原来的两倍.则由动势最大值为Em=NBSω得知,交流电动势的最大值变为原来的两倍,电压的有效值为原来的倍,根据欧姆定律可知电流发生改变.故B错误.
C、该交流电压的最大值为200V,所以有效值为,则电热丝两端的电压为
,故C错误;
D、根据得:
,故D正确.
故选D
考查方向
解题思路
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势最大值为Em=NBSω,由此式分析使线圈的转速变为原来两倍时,电动势的变化情况,进而根据欧姆定律求出电流变化情况.由图读出电动势的最大值.读出周期,求出有效值,根据功率的公式求出电热丝的发热功率.
易错点
本题是交变电流的感应电动势图象,可以根据解析式理解图象的物理意义.
知识点
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